DE10221367B4 - Pneumatic centrifugal dryer - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen pneumatisch förderbarer Güter, insbesondere von Holzfasern und ähnlichen pflanzlichen Stoffen, in einem indirekt beheizten Schleudertrockner.The The invention relates to a method and an apparatus for drying pneumatically recoverable goods, in particular of wood fibers and similar vegetable Fabrics, in an indirectly heated spin dryer.
Bei der industriellen Trocknung von Holzspänen bereiten die meist aus Gründen der Wirtschaftlichkeit angewendeten hohen Temperaturen Emissionsprobleme durch thermische Zersetzung. Holzfasern werden industriell sehr energieintensiv in Stromtrockneren getrocknet.at the industrial drying of wood chips prepare the most establish the high efficiency applied to emission problems by thermal decomposition. Wood fibers become very industrial energy-intensive dried in stream dryers.
Rohrbündel-Rotationstrockner galten bisher als die Trockner mit dem geringsten Schadstoffanfall bei der Trocknung von Holzstoffen. Das liegt daran, dass diese Trockner schonend indirekt mit Dampf (oder Wärmeträgeröl) beheizt werden. Von großem Nachteil ist allerdings der dafür erforderliche Dampfkessel, es sei denn, Dampf steht ohnehin zur Verfügung. In normalen Rohrbündeln verhaken sich allerdings Holzfasern. Hierfür eignet sich ein spezieller, aufwendiger Heizregistertrockner der Firma VETTER MASCHINENBAU GMBH KASSEL.Tube bundle rotary dryer Previously considered as the dryer with the least amount of pollutants the drying of wood pulp. That's because these dryers gently heated indirectly with steam (or thermal oil). Of great disadvantage is the one for that required steam boilers, unless steam is available anyway Available. In normal tube bundles However, wood fibers get caught up. This is a special, expensive Heating register dryer of the company VETTER MASCHINENBAU GMBH KASSEL.
Die
Die
Für die Trocknung
von Stoffen, bei denen ein schwer zu reinigendes Brüdenkondensat
anfällt,
beansprucht die
Bekanntlich
sind Gase aufgrund ihrer geringen Dichte schlechte Wärmeträger und
Verdampfungs-Kondensationskreisläufe übertragen
die Wärme
am besten. Die
Nach
der
Die DEUTSCHE BUNDESSTIFTUNG UMWELT hat 1999/2000 die Entwicklung des Heißdampf-Fasertrockneres der Firma SCHENKMAMN & PIEL, LEVERKUSEN gefördert. Hierbei handelt es sich um einen mit 0,5 bis 1,5 bar Überdruck betriebenen 100 m langen Stromtrockner mit nur geringer Überhitzung der im Kreislauf geführten Brüden (< 180 °C) zur Vermeidung gasförmiger Emissionen. Für 1 kg Wasserverdampfung müssen bei diesem Trockner etwa 50 kg (!) Brüden umgewälzt werden.The DEUTSCHE BUNDESSTIFTUNG UMWELT initiated the development of the The superheated steam dryer Company SCHENKMAMN & PIEL, LEVERKUSEN promoted. This is one with 0.5 to 1.5 bar overpressure operated 100 m long power dryer with little overheating the circulatory vapors (<180 ° C) to avoid gaseous Emissions. For 1 kg of water evaporation must About 50 kg (!) vapors are circulated in this dryer.
Die
meisten Trocknungsverfahren sind regelungstechnisch ungünstig. Die
Ein
Problem bei mehrstufigen Trocknern, z.B. der verbreiteten Kombination
Stromtrockner zur Vortrocknung und Trommeltrockner zur Haupttrocknung,
ist die Menge des durch die gesamte Anlage geführten Brüdendampfes, dessen Abtrennung
nach der Vortrocknung die
Mit indirekt beheiztem Umgas betriebene Durchlauftrockner sind recht aufwendig. Es gibt neue Versuche, den Aufwand für emissionsarmen Betrieb von Holzspänetrocknern zu senken. Dazu wird nach der WO 01/67016 A1 vorgeschlagen, den gesamten Überschuss des Umgasstromes eines mit Rauchgasen direkt beheizten Umgastrockners in die Feuerung zurückzuführen und den dadurch entstehenden Überschuss thermisch gereinigter Rauchgase für die ebenfalls direkte Heizung einer ebenfalls mit Umluft beriebenen Vortrocknung zu verwenden, wobei in der Vortrock nung aufgrund wesentlich niedrigerer Temperaturen durch höhere Feuchte weniger Zersetzungsprodukte gebildet werden.With Indirectly heated recycle gas operated continuous dryers are right consuming. There are new attempts to reduce the burden of low-emission operation Wood chips dryers to lower. For this purpose, it is proposed according to WO 01/67016 A1, the total surplus the Umgasstromes a directly with flue gases heated Umgastrockners attributed to the firing and the resulting surplus thermally cleaned flue gases for the likewise direct heating to use pre-drying, also rubbed with circulating air, wherein in the pre-drying due to much lower temperatures through higher Moisture less decomposition products are formed.
Bei
der Trocknung mechanisch unempfindlicher Güter, bzw. wenn ohnehin in einem
Verfahren mit Zerkleinerung gearbeitet wird, werden mit Schleuderwellentrocknern
sehr gute Stoff- und
Wärmeübergänge erreicht.
Durch die sehr gute Vereinzelung des Trockengutes steht nahezu die
gesamte spezifische äußere Oberfläche des
Trockengutes bei gleichzeitig hohen Turbulenzen für den Stoff-
und Wärmeaustausch
zur Verfügung.
Einen interessanten Schleuder-Schnelltrockner beansprucht die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung für die indirekte Trocknung pneumatisch förderbarer Güter, insbesondere Holzfasern und ähnliche pflanzliche Stoffe, bei sehr guter Vereinzelung des Trockengutes und Verwendung der Wand des Trockenraumes als Wärmetauscher, ohne die vorgenannten Nachteile zu schaffen.task The present invention is a method and an apparatus for the indirect drying of pneumatically conveyable goods, in particular wood fibers and similar herbal substances, with very good separation of the dry material and using the wall of the drying room as a heat exchanger, without the aforementioned To create disadvantages.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in Patentanspruch 1, bzw. 5 angegeben.The solution This object is specified in claim 1 or 5.
In
Der erfindungsgemäße pneumatische Schleudertrockner vereinigt den sehr guten Wärmeübergang des Schleudertrockners mit dem sehr einfachen Regelverhalten des Schleifenreaktors, welches näherungsweise dem des idealen Rührkessels entspricht. Als Stromtrockner ist er insbesondere für die Trocknung schwer handhabbarer Güter wie Holzfasern und ähnliche pflanzliche Stoffe geeignet. Im Gegensatz zu den heute gebräuchlichen Lösungen indirekt beheizter Stromtrockner entfällt aber der aufwendige Eintrag der Verdampfungswärme über einen Brüdenkreislauf mit verschiedenen Apparaten und die für geringe Überhitzung der Brüden erforderliche extrem hohe Gasumwälzung bzw. die für geringere Umwälzung erforderliche hohe Brüdenüberhitzung mit Produktzersetzung. Nach Patentanspruch 5 steht der Schleudertrockner direkt in einem Ofen. Das ausgebrannte Rauchgas wird durch die Rezirkulation schlagartig auf Ofentemperatur von z.B. 450 °C abgekühlt und den an der Reaktorwand überhitzten Brüden von z.B. 150 °C wird sofort durch den Trockenprozess wieder Wärme entzogen. Für 1 kg Wasserverdampfung werden z.B. 10 kg Brüden umgewälzt. Die voneinander unabhängigen Verweilzeiten des Trockengutes und der Brüden betragen üblicher Weise 10 bis 300 Sekunden.Of the Pneumatic centrifugal dryer according to the invention combines the very good heat transfer of the spin dryer with the very simple control behavior of the Loop reactor, which approximately that of the ideal stirred tank equivalent. As a stream dryer, it is especially suitable for drying hard-to-handle goods like wood fibers and the like herbal substances suitable. In contrast to today's common solutions indirectly heated stream dryer but eliminates the costly entry the heat of vaporization over a Brüdenkreislauf with different apparatus and those required for low overheating of the vapors extremely high gas circulation or for less upheaval required high vapor overheating with product decomposition. According to claim 5 is the spin dryer directly in an oven. The burned flue gas is due to the recirculation abruptly to oven temperature of e.g. Cooled to 450 ° C and overheated on the reactor wall vapors of e.g. 150 ° C Heat is immediately removed by the drying process. For 1 kg of water evaporation are used e.g. 10 kg of vapor circulated. The independent Residence times of the dry material and the vapors are usually the same 10 to 300 seconds.
Das Trockengut-Brüden-Gemisch wird im Schleifenreaktor mit einem Transportlaufrad umgewälzt, wie es aus dem Saugzug der pneumatischen Späneförderung bekannt ist. Das ist ein sehr robustes offenes Radialgebläse mit geschlossener Rückseite, an dem nichts hängen bleibt. Beim Durchgang durch das Transportlaufrad und beim Schleudern gegen die Reaktorwand wird das Trockengut sehr gut vereinzelt, wie in jedem Schleudertrockner. Die im Fallrohr durch Fliehkraft an der Reaktorwand reibenden Trockengut-Teilchen bewirken eine dünne PRANDELsche Grenzschicht und damit einen hervorragenden Wärmeübergang von der Wand auf die umgewälzten Brüden.The dry matter-vapor mixture is circulated in the loop reactor with a transport impeller, as it is known from the induced draft of the pneumatic chip conveyor. This is a very robust open radial fan with closed back, where nothing gets stuck. When passing through the transport wheel and when spinning against the reactor wall, the dry material is very well isolated, as in any spin dryer. The dry matter particles rubbing down the reactor wall in the downpipe cause a thin PRANDEL boundary layer and thus an excellent heat transfer from the wall to the wall circulated vapors.
Bei innerer Umwälzung ist das in diesem Fall in einem Schleifenreaktor vorhandene Leitrohr als Saugrohr ausgebildet, der Saugzug sitzt direkt auf dem Saugrohr und schleudert das Trockengut freiblasend gegen die als Wärmetauscher fungierende Reaktorwand. Zur Vergrößerung der Wärmetauscherfläche ist es vorteilhaft, mit mehreren Fallrohren zu arbeiten, die über einen Verteilerkopf absolut gleichmäßig beschickt werden.at internal upheaval is the guide tube present in this case in a loop reactor designed as a suction tube, the induced draft is directly on the intake manifold and hurls the dry material against the blower as a heat exchanger functioning reactor wall. To enlarge the heat exchanger surface is It is advantageous to work with several downpipes that have one Distributor head fed absolutely evenly become.
Grundsätzlich kann der erfindungsgemäße Schleudertrockner auch mittels Saugzug unten betrieben werden, wobei das Transportlaufrad gleichzeitig Bodenrührwerk sein kann. In diesem Fall erfolgt eine äußere Umwälzung des Trockengut-Brüden-Gemisches. Diese Ausführung, bei der die gesamte Maschinentechnik ebenerdig angebracht ist, kann für kleinere Trockner sehr vorteilhaft sein.Basically the spin dryer according to the invention also be operated by means of suction at the bottom, the transport wheel at the same time floor mixer can be. In this case, an external circulation of the dry material / vapor mixture takes place. This execution, in which the entire machine technology is mounted at ground level, can for smaller ones Dryer be very beneficial.
Im Inneren des erfindungsgemäßen pneumatischen Schleudertrockners wird die Wärme von der Trocknerwand ohne große Überhitzung der Brüden an des Trockengut transportiert. Durch die thermische Trägheit der Trocknerwand kann bei Störung der Beschickung mit Trockengut sehr schnell eine den gesamten Trockenraum erreichende Notkühlung mit eingedüstem Wasser erfolgen. Damit kann das besondere Brandrisiko des Trocknungsvorganges pflanzlicher Stoffe praktisch ausgeschlossen werden. Wenn es dennoch einmal zum Brand kommen sollte, wird dieser durch Abschiebern aller Öffnungen einfach erstickt. Sollte einmal unzulässiger Überdruck aufgebaut werden, wird dieser über Druckentlastungsklappen abgebaut.in the Interior of the pneumatic according to the invention Spin dryer will heat from the dryer wall without much overheating the vapors transported to the dry goods. Due to the thermal inertia of Dryer wall can in case of failure of the Loading with dry material very quickly a the entire drying room reaching emergency cooling with eingedüstem Water done. Thus, the special fire risk of the drying process vegetable Substances are practically excluded. If it nevertheless once to Brand should come, this will be by deporting all openings just smothered. Should an impermissible overpressure be built up, this will be over Pressure relief flaps dismantled.
Der pneumatische Schleudertrockner läßt sich sehr gut nach der Innentemperatur des Schleifenreaktors regeln. Die Restfeuchte korreliert für ein gegebenes Produkt sehr gut mit dieser Temperatur. Zum Anfahren wird der Trockner auf die Betriebstemperatur vorgeheizt und dann wird langsam nasses Trockengut aufgegeben in solcher Menge, daß die Innentemperatur ständig im Soll-Wert-Bereich bleibt. Dabei wird die Gutaufgabe stetig erhöht, bis die Ofenwand voll aufgeheizt ist und die volle Feuerungsleistung für die Trocknung verfügbar ist. Zum Abfahren wird die Feuerung eingestellt und solange mit abnehmender Beschickung weiter getrocknet, bis gefahrlos abgeschaltet werden kann. Der Trockner kann auch durch Verdampfung eingedüsten Wassers schnell entleert und abgekühlt werden.Of the pneumatic centrifugal dryer can be very well according to the internal temperature of the loop reactor. The residual moisture correlates for a given product very well with this temperature. To start the dryer is preheated to operating temperature and then slowly wet material is added in such an amount that the internal temperature constantly remains in the target value range. The property task is steadily increased until the stove wall is fully heated and the full firing capacity for the Drying available is. To shut down the firing is set and as long as decreasing charge continues to be dried until safely switched off can be. The dryer can also spray water quickly by evaporating deflated and cooled become.
Zur Kraft-Wärme-Kopplung kann der pneumatische Schleudertrockner mittels Abgas einer Gasturbine beheizt werden oder mit Abdampf eines Dampfmotors, einer Gegendruckturbine oder einer Entnahme-Kondensationsturbine. Für Dampfbeheizung können die Fallrohre auch als Doppelmantelrohre ausgeführt werden. Für Dampf einer organischen Flüssigkeit kann der pneumatische Schleudertrockner als Kondensator eines ORC-Kraftwerkes verwendet werden.to Cogeneration can the pneumatic centrifugal dryer by means of exhaust gas of a gas turbine be heated or with exhaust steam of a steam engine, a back pressure turbine or a withdrawal condensing turbine. For steam heating, the Downpipes are also designed as double-jacket pipes. For steam an organic liquid For example, the pneumatic spin dryer can be used as the condenser of an ORC power plant become.
Besonders geeignet ist der erfindungsgemäße Schleudertrockner für die dezentrale Verarbeitung nachwachsender Rohstoffe. Hierfür haben die Anlagen vorzugsweise eine Feuerungsleistung von 0,3 bis 3 MW. Eine hohe Wirtschaftlichkeit wird dabei durch Verteuerung von Biomasse erreicht. So kann z.B. bei der Herstellung von Holzfasern mittels Doppelschneckenextruder der Firma LEHMANN MASCHINENBAU GMBH JOCKETA aus nassen Holzhackschnitzeln aus Ganzbaumernte der Feinanteil, welcher einen hohen Anteil an Rinde und an Nadeln bzw. Laub enthält, durch Windsichten abgetrennt und direkt in einer Vorofenfeuerung verbrannt werden. Der Wind sichter kann dabei auf den jeweils momentanen Brennstoffbedarf eingestellt werden. In diesem Fall gibt es nur eine gemeinsame Linie für Rohstoff und Brennstoff.Especially suitable is the spin dryer according to the invention for the Decentralized processing of renewable resources. Have for this the plants preferably a firing capacity of 0.3 to 3 MW. High cost-effectiveness is achieved by increasing the price of biomass reached. Thus, e.g. in the production of wood fibers by means of Twin-screw extruder from LEHMANN MASCHINENBAU GMBH JOCKETA from wet wood chips from Ganzbaumernte the fines, which contains a high proportion of bark and needles or foliage, through Air views separated and burned directly in a Vorofenfeuerung become. The wind sifter can on the current fuel demand be set. In this case, there is only one common line for raw material and Fuel.
In dem erfindungsgemäßen pneumatischen Schleudertrockner wird das Trockengut wie in jedem Schleudertrockner sehr gut vereinzelt, so daß in der Regel nahezu die gesamte spezifische Oberfläche des Trockengutes für den Stoff- und Wärmeaustausch mit den Brüden zur Verfügung steht und durch die hohen Turbulenzen sehr gute Stoff- und Wärmeübergänge erreicht werden. Bis zur Knickpunktfeuchte ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Wärmeeintrag in den Trockner. Für Trocknung bis zur Knickpunktfeuchte ist daher das Verweilzeitverhalten des einfachen Rührkessels ausreichend. Für weitergehende Trocknung, wie sie etwa für die Spanplattenverleimung erforderlich ist, können auch zwei oder mehr Trockner als Kaskade in Reihe geschaltet werden, um nur für die diffusionskontrollierte Endtrocknung unterhalb der Knickpunktfeuchte höhere Temperaturen im Trockner zu fahren. Auch können in der Haupttrocknung zwei oder mehr Schleudertrockner parallel arbeiten und mit einem gemeinsamen Schleudertrockner für die Endtrocknung in Reihe geschaltet sein.In the pneumatic centrifugal dryer according to the invention the dry material is separated very well as in every spin dryer, so that in usually almost the entire specific surface of the dry material for the fabric and heat exchange with the vapors to disposal stands and achieved by the high turbulence very good mass and heat transfer become. Up to the breakpoint moisture is the rate-limiting Step of heat input in the dryer. For Drying up to the break point moisture content is therefore the residence time behavior of the simple stirred tank sufficient. For Further drying, such as for chipboard bonding is required even two or more dryers are connected in series as a cascade, only for the diffusion-controlled final drying below the break point moisture higher temperatures to drive in the dryer. Also can in the main drying two or more spin dryers in parallel work and with a common spin dryer for final drying be connected in series.
Das aus dem Schleudertrockner ausgeschleuste Trockengut kann mit Luft pneumatisch abtransportiert werden. Dabei wird die fühlbare Wärme des Trockengutes noch für eine Nachtrocknung durch Verdunstungskühlung genutzt. Noch besser ist der Wirkungsgrad, wenn die Transportluft vorher mit Abwärme aufgeheizt wird. Die verbrauchte Transportluft wird vorteilhaft als Verbrennungsluft in der Feuerung des Trockners genutzt. Bei brennbaren Trockengut, wie pflanzlichen Materialien ist dann keine weitere Entstaubung nach dem Produktabscheider mehr erforderlich. Der Wasserdampf aus der Nachtrocknung muß zwar mit den Rauchgasen auf Abgastemperatur aufgeheizt werden, das erfordert aber nur einen Bruchteil der eingesparten Verdampfungswärme.The dry matter discharged from the spin dryer can be removed pneumatically with air. The sensible heat of the dry material is still used for subsequent drying by evaporative cooling. Even better is the efficiency when the transport air is previously heated with waste heat. The used transport air is advantageously used as combustion air in the furnace of the dryer. In the case of flammable dry material, such as vegetable materials, no further dedusting is required after the product separator. Although the water vapor from the after-drying must be heated with the flue gases to exhaust gas temperature, which requires but only a fraction of the saved heat of evaporation.
Der pneumatische Schleudertrockner wird vorzugsweise auch pneumatisch beschickt. Wenn dafür Transportluft verwendet wird, sinkt zwar der Wasserdampfpartialdruck im Trockner, was für die Trocknung vorteilhaft ist, aber ebenso sinkt auch die Taupunkttemperatur der Brüden, was für die Abwärmenutzung nachteilig ist. Brüdendampf sollte als Transportgas überhitzt werden, um Taupunktunterschreitungen zu vermeiden. Durch eine solche Brüdenüberhitzung mit einem Abgaskühler wird der Wirkungsgrad verbessert. Der pneumatische Schleudertrockner kann aber z.B. auch mit einer Förderschnecke beschickt werden.Of the pneumatic centrifugal dryer is preferably also pneumatic fed. If for Transport air is used, although the water vapor partial pressure drops in the dryer, what for The drying is advantageous, but also decreases the dew point temperature the vapors, what kind of the waste heat utilization is disadvantageous. flash steam should be overheated as a transport gas to avoid dew point violations. By such Brüdenüberhitzung with an exhaust gas cooler the efficiency is improved. The pneumatic spin dryer but can e.g. also with a screw conveyor be charged.
Brüdendampf mit hoher Taupunkttemperatur ist bekanntlich sehr gut für die Abwärmenutzung geeignet. Oft fehlt aber der Wärmebedarf am Anfallort. Zur Trocknung vorgesehene nachwachsende Rohstoffe sind oftmals naß. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, die Rohstoffe mit Brüdendampf zu dämpfen, um die Aufheizung im Trockner einzusparen. Das beim Dämpfen ablaufende Wasser ist in der Regel sehr gut biologisch zu reinigen. Ein solcher Dämpfer bewirkt gleichzeitig eine Entstaubung der Brüden.flash steam With high dew point temperature is known to be very good for the use of waste heat suitable. Often, however, the heat requirement is missing at the place of occurrence. Renewable raw materials intended for drying are often wet. In this case, it may be advantageous to use raw materials with vapor vapor to dampen, to save heating in the dryer. The expiring during steaming Water is usually very good to clean biologically. Such a damper causes at the same time a dedusting of the vapors.
Der Brüdendampf kann aber z.B. auch in einem Luftkühler kondensiert werden, der nicht kondensierte Anteil direkt oder indirekt der Feuerung zugeführt werden und die erhitzte Luft kann zur Vor- oder Nachtrocknung verwendet werden. So kann gehäckseltes Grünfutter im pneumatischen Schleudertrockner vorgetrocknet und auf einem Bandtrockner nachgetrocknet werden. Das Grünfutter wird nach Vortrocknung wesentlich besser durchlüftet und die Heizenergie wird hier zweimal genutzt. Oder Holzhackschnitzel werden für die Herstellung von Brennstoffpellets in Silos mit Bodenbelüftung durch diese warme Luft vorgetrocknet, in einer Hammermühle zerkleinert, im pneumatischen Schleudertrockner getrocknet und dann pelletiert.Of the flash steam but can e.g. be condensed in an air cooler, the uncondensed portion is fed directly or indirectly to the furnace and the heated air can be used for pre- or post-drying become. So can chopped forage pre-dried in a pneumatic spin dryer and subsequently dried on a belt dryer become. The green fodder is aerated much better after pre-drying and the heating energy is used twice here. Or woodchips are used for making of fuel pellets in silos with soil aeration through this warm air pre-dried, crushed in a hammer mill, dried in a pneumatic spin dryer and then pelletized.
Beispiel 1: Anlage und Verfahren zur Verarbeitung von Holzhackschnitzeln zu Holzfasern mit Trocknung in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Trockners.Example 1: Plant and Process for processing woodchips into wood fibers with drying in one embodiment the dryer according to the invention.
Die wichtigsten Abmessungen sind in etwa: Acht Fallrohre 508 × 8 mm mit 12.750 mm Fallhöhe. Das Saugrohr 406,4 × 12 mm, der Verteilerkopf aus quadratischem Hohlprofil 150 × 10 mm und halbkugelförmige Sammelvorrichtung 2.600 mm Durchmesser, 1.300 mm Höhe und 10 mm Wandstärke. Dieser Schleifenreaktor ist aus Werkstoff St 37-2 gefertigt. Die Ofenwand hat einen Innendurchmesser von 2.400 mm und einen Außendurchmesser von 3.000 mm und ist mit mineralischer Dämmwolle auf etwa 100 kg/m3 ausgestopft. Die Innenseite der Ofenwand besteht aus einem 1 mm starken Blechmantel aus Werkstoff 1.4713, der zur Versteifung und zur Längenkompensation mit Quersicken versehen ist. Die Brennkammer für eine Holzeinblasfeuerung und alle thermisch hoch belasteten Ofeneinbauten sind aus Werkstoff 1.4762 gefertigt. Die gesamte Wärmetauscherfläche beträgt etwa 180 m2. Die maximale Verdampfungsleistung beträgt für Wasser je nach Gut und Wandtemperatur ca. 1.200 bis 2.400 kg/h. Danach wird die Feuerungsleistung je nach den konkreten Gegebenheiten auf 0,99 bis 2,7 MW ausgelegt, wobei grundsätzlich jeder Brennstoff möglich ist. Der spezifische Stromverbrauch des Saugzuges beträgt 0,01 bis 0,06 kWh/kg Wasserverdampfung. Der Schleifenreaktor mit Ofenwand ist das größte Einzelteil für die Montage und bereitet mit 3.000 × 3.000 × 16.000 mm Abmessung keinerlei Probleme für den Straßentransport.The most important dimensions are approximately: Eight downpipes 508 × 8 mm with 12,750 mm drop height. The suction tube 406.4 × 12 mm, the distribution head of square hollow section 150 × 10 mm and hemispherical collector 2,600 mm diameter, 1300 mm height and 10 mm wall thickness. This loop reactor is made of material St 37-2. The furnace wall has an inner diameter of 2,400 mm and an outer diameter of 3,000 mm and is stuffed with mineral insulating wool to about 100 kg / m 3 . The inside of the furnace wall consists of a 1 mm thick metal jacket made of material 1.4713, which is provided with cross beads for stiffening and length compensation. The combustion chamber for a wood injection firing and all thermally highly loaded kiln installations are made of material 1.4762. The entire heat exchanger surface is about 180 m 2 . Depending on the material and wall temperature, the maximum evaporation capacity for water is approx. 1,200 to 2,400 kg / h. Thereafter, the firing capacity is designed depending on the specific circumstances to 0.99 to 2.7 MW, with basically any fuel is possible. The specific power consumption of the induced draft is 0.01 to 0.06 kWh / kg water evaporation. The loop reactor with oven wall is the largest item for assembly and, with a dimension of 3,000 × 3,000 × 16,000 mm, presents no problems for road transport.
Die nassen Hackschnitzel werden aus dem Bunker mittels Schubboden ausgetragen zum Windsichter, wo der Feinanteil nach dem jeweiligen Wärmebedarf des Trockners mittels Transportluft ausgetragen und in eine Vorofenfeuerung eingeblasen wird.The Wet chips are discharged from the bunker by means of a sliding floor to the air classifier, where the fine fraction depends on the respective heat requirement of the dryer discharged by means of transport air and in a Vorofenfeuerung blown.
Die vom Feingut abgetrennten Hackschnitzel gelangen über ein Förderband in den Dämpfer, wo das grobkörnige Haufwerk gut von Brüdendampf durchströmt wird. Die kondensierten Brüden und das aus den Hackschnitzeln abgelaufene Wasser werden einer biologischen Reinigung zugeführt. Aus den in Dämpfer entstaubten Brüden wird je nach sonstigen Wärmebedarf in einem Kondensator Abwärme mit 80 °C Vorlauftemperatur zurückgewonnen.The From the fines separated wood chips arrive via a conveyor belt in the damper, where the coarse-grained Heap is well flowed by Brüdendampf. The condensed vapors and the expired from the wood chips become a biological Cleaning supplied. Out of those in dampers dedusted vapors is depending on other heat demand waste heat in a condenser with 80 ° C Return temperature recovered.
Die gedämpften heißen Hackschnitzel werden einen Doppelschneckenextruder der Firma LEHMANN MASCHINENBAU GMBH JOCKETA zur Zerfaserung zugeführt und gelangen von dort mit einer Förderschnecke in das Saugrohr des Trockners.The steamed be called Wood chips are a twin-screw extruder from LEHMANN MASCHINENBAU GMBH JOCKETA for defibration and arrive from there a screw conveyor in the suction tube of the dryer.
Im Schleudertrockner wird das Holzfaser-Brüden-Gemisch an der tiefsten Stelle der Sammelvorrichtung vom Saugrohr angesaugt, wobei oberhalb der Sammelvorrichtung in das Saugrohr auch das frische Material zugeführt wird. Oberhalb des Saugrohres ist ein Transportlaufrad, wie es aus der Späneförderung bekannt ist, mit senkrecht stehender Achse im Verteilerkopf hängend angebracht. Der Verteilerkopf entspricht dem Gehäuse eines Radialgebläses mit dem Unterschied, daß er mehrere um eine Symmetriedrehachse angeordnete Abgänge besitzt, hier acht Stück. Das Transportlaufrad schleudert das angesaugte Holzfaser-Brüden-Gemisch durch die Abgänge des Verteilerkopfes mit tangentialem Eintritt in die Fallrohre, wo die Holzfasern gegen die Wand geschleudert auf einer Spiralbahn abwärts fallen und gemeinsam mit den umgewälzten Brüden in die Sammelvorrichtung gelangen, wo sie wieder angesaugt werden.In the spin dryer, the wood fiber-vapor mixture is sucked at the lowest point of the collecting device from the suction pipe, wherein above the collecting device in the suction pipe and the fresh material is supplied. Above the suction tube is a transport wheel, as it is known from the chip conveyor, mounted with a vertical axis in the distributor head hanging. The distributor head corresponds to the housing of a radial blower with the difference that it has several arranged around a symmetry axis of rotation outlets, here eight pieces. The transport impeller hurls the aspirated wood fiber-vapor mixture through the outlets of the distributor head with tangential entry into the downpipes, where the wood fibers are thrown against the wall on a spiral path down and fall together with the circulated vapors get into the collection device, where they are sucked again.
Am Boden der Sammelvorrichtung sorgt ein Bodenrührwerk dafür, daß sich kein Holzfaserstoff absetzt und dafür, daß ständig Holzfasern in den Abgang transportiert werden, von wo sie mit den Brüden zum Zyklonabscheider gelangen.At the Bottom of the collector ensures a Bodenrührwerk that no wood pulp settles and therefor, that constantly wood fibers be transported in the departure, from where they with the vapors to the Arrive cyclone.
Die Einblasfeuerung ist als Vorofen ausgebildet, damit bei dem Feinanteil der nassen Hackschnitzel die für eine saubere Verbrennung notwendige Brennkammertemperatur erreicht wird. Der eigentliche Ofenraum des Schleudertrockners steht auf der halbkugelförmigen Sammelvorrichtung des Schleifenreaktors und umhüllt den gesamten übrigen Teil des Schleifenreaktors, bis auf den Antrieb des Transportlaufrades. Die etwa 400 °C heißen Abgase des Ofens werden im Luftvorwärmer auf etwa 200 °C Schornsteintemperatur abgekühlt.The Einblasfeuerung is designed as a pre-furnace, so that the fine fraction the wet wood chips for a clean combustion is achieved necessary combustion chamber temperature becomes. The actual oven room of the spin dryer stands up the hemispherical one Collection device of the loop reactor and covers the entire remaining part of the Loop reactor, except for the drive of the transport wheel. The about 400 ° C be called Exhaust gases of the furnace are in the air preheater to about 200 ° C chimney temperature cooled.
Beispiel 2: Verfahren zur Herstellung von Brennstoffpellets aus nassen Sägespänen.Example 2: Method for the production of fuel pellets from wet sawdust.
Von einem regelbaren Beschickungsband wird der pneumatische Schleudertrockner über eine Zellenradschleuse in einem pneumatischen Baypass mit Sägespänen beschickt. In einem Zyklonabscheider werden die getrockneten Sägespäne von den Brüden getrennt und über eine Zellenradschleuse direkt einer Pelletpresse der Firma MÜNCH, RATINGEN zugeführt. Der optimale Trocknungsgrad der Sägespäne wird nach dem Aussehen der Pellets beurteilt und die Geschwindigkeit des Beschickungsbandes entsprechend erhöht oder verringert. Durch die Heißdamp-Kurzzeit-Trocknung entfällt die sonst erforderliche Konditionierung und der Zwischenpuffer.From a controllable feed belt is the pneumatic centrifugal dryer via a rotary valve loaded with sawdust in a pneumatic Baypass. In a cyclone separator The dried sawdust are separated from the vapors and over a rotary valve directly a pellet press of the company MÜNCH, RATINGEN fed. The optimum degree of dryness of sawdust is determined by the appearance of the Pellets assessed and the speed of the feed belt increased accordingly or decreased. Due to the hot steam short-term drying deleted the otherwise required conditioning and the intermediate buffer.
Beispiel 3: Verfahren zur energieautarken Klärschlammtrocknung mit direkter Verbrennung und optionaler Phospatrückgewinnung.Example 3: Method for self-sufficient sewage sludge drying with direct combustion and optional phosphate recovery.
Die organische Trockensubstanz (oTS) von kommunalem Klärschlamm hat etwa den Heizwert wie trockenes Holz. Mit Filterpressen oder Zentrifugen mechanisch entwässerter Klärschlamm mit mindestens 20 % oTS kann daher autotherm verbrannt werden. Nach dem Stand der Technik wird der Klärschlamm dazu getrocknet und das Trockengut kann für die Beheizung des Trockners verbrannt werden. Da der Klärschlamm beim Trocknen eine sogenannte Leimphase durchläuft, muß er für die Trocknung in Konvektionstrocknern durch Rückvermischung mit Trockengut auf über 60 % TS eingestellt werden. Durch die innere Produktrückführung ist der erfindungsgemäße pneumatische Schleudertrockner hierfür bestens geeignet. In die Sammelvorrichtung wird ein Knetwerk eingebaut, welches die Vermischung zu krümeliger Konsistenz bewirkt.The dry organic matter (oTS) of municipal sewage sludge has about the calorific value as dry wood. With filter presses or Centrifuges mechanically dehydrated sewage sludge with at least 20% oTS can therefore be burned autothermally. To the prior art, the sewage sludge is dried and the dry goods can for the heating of the dryer will be burned. As the sewage sludge When drying passes through a so-called glue phase, he must for drying in convection dryers by backmixing with dry material on over 60% TS can be set. By the internal product return is the inventive pneumatic Centrifugal dryer for this best for. In the collecting device a kneader is installed, which the mixing too crumbly Consistency causes.
Der staubförmige trockene Klärschlamm wird in einem Zyklon vom Brüdendampf grob getrennt und mit vorgewärmter Luft in einen Wirbelstrombrenner der GIV MBH, HALLE sehr sauber verbrannt. Die staubigen Brüden werden direkt der Sekundärbrennkammer zugeführt und somit thermisch gereinigt. Mit den vollständig ausgebrannten Rauchgasen wird der Dampferzeuger beheizt. Der Dampfmotor des Stromerzeugers wird mit 16 bar Gegendruck betrieben und der Trockner fungiert als Kondensator.Of the powdery dry sewage sludge is in a cyclone from the brothers steam roughly separated and preheated Air in an eddy current burner of the GIV MBH, HALLE very clean burned. The dusty vapors become directly the secondary combustion chamber supplied and thus thermally cleaned. With the completely burned out flue gases the steam generator is heated. The steam engine of the generator is operated with 16 bar back pressure and the dryer acts as Capacitor.
Durch die Monoverbrennung kann die Asche von Klärschlamm ohne Schwermetallbelastung direkt als biocidfreier Phosphatdünger verwendet werden, ansonsten ist eine weitergehende Aufbereitung für die Phosphatrückgewinnung erforderlich.By mono-incineration can remove ash from sewage sludge without heavy metal pollution can be used directly as biocide-free phosphate fertilizer, otherwise is a further treatment for the phosphate recovery required.
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